基于SOPC的图像存储测试系统设计

发布时间：2023-09-17 14:17

　　数据记录对数据分析及测量,以及对科学事业发展和社会生产进步具有深刻而广泛的影响。小型、高速、高可靠性的存储测试系统的研究有实际意义。传统的存储测试系统,使用的是纯硬件语言书写,当系统需要改动时,需要进行繁琐的细节变动。本文以图像存储为研究对象,使用Nand-flash为存储介质,应用内嵌Nios II软核的FPGA进行系统控制,增加了可移植性,实现了小型化,模块化的存储测试系统设计。本文以图像存储为出发点,使用FPGA完成信号处理的SOPC系统的设计及验证。首先介绍了课题的研究背景及意义,存储测试系统相关技术发展,图像存储测试技术的国内外发展现状等;然后根据设定的测试环境,确定系统各部分的技术指标,通过对存储测试系统的详细讨论和分析,从而确定课题采用的数据采集和存储的方式,并利用这些理论基础作为基本依据,通过分析被测信号的特性、系统的精度等技术指标选择合适的元器件进行系统的硬件设计和软件设计。然后根据总体方案,进行硬件电路设计,主要包括视频采集模块、存储模块设计、通信模块设计、核心模块设计、电源模块设计。接着根据硬件平台,搭建了Nios II硬件系统,自定义了Nand-flash、US...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 遥测技术与存储测试技术介绍
        1.1.2 研制新型存储测试系统的必要性
    1.2 存储测试相关技术的发展
        1.2.1 存储介质的发展
        1.2.2 控制器的发展
    1.3 图像存储系统的发展现状
    1.4 本文的主要工作及论文安排
    1.5 本章小结
第二章 图像存储测试系统方案设计
    2.1 引言
    2.2 视频制式介绍
    2.3 系统存储分析
    2.4 系统设计要求
    2.5 系统总体框架
        2.5.1 系统硬件电路设计
        2.5.2 系统软硬件实现
    2.6 本章小结
第三章 图像存储测试系统硬件电路设计
    3.1 引言
    3.2 视频采集模块设计
        3.2.1 视频采集模块组成
        3.2.2 TVP5150A视频解码器外围电路设计
    3.3 存储模块设计
        3.3.1 存储介质的选择
        3.3.2 K9K8G08U0A存储芯片外围电路设计
    3.4 通信模块设计
        3.4.1 通信方式选择
        3.4.2 CY7C68013A外围电路设计
    3.5 核心模块设计
        3.5.1 控制芯片的选择
        3.5.2 FPGA的外围电路设计
    3.6 电源模块设计
    3.7 本章小结
第四章 NiosII介绍及SOPC整体规划
    4.1 引言
    4.2 Nios II软核处理器体系结构
        4.2.1 Nios II嵌入式软核处理器核
        4.2.2 Nios II系统外围设备
        4.2.3 Avalon片上总线
    4.3 图像存储测试系统顶层设计
        4.3.1 图像存储测试系统总体架构
        4.3.2 自定义Nand-flash控制器顶层设计
        4.3.3 自定义视频AD控制器顶层设计
        4.3.4 自定义USB控制器顶层设计
    4.4 本章小结
第五章 系统自定义IP核实现
    5.1 引言
    5.2 自定义Nand-flash IP核实现
        5.2.1 自定义Nand-flash控制器总线读写模块设计
        5.2.2 自定义Nand-flash控制器控制模块设计
        5.2.3 生成Nand-flash控制器自定义组件
    5.3 自定义视频AD核实现
    5.4 自定义USB2.0 模块IP核实现
    5.5 本章小结
第六章 系统搭建及功能验证
    6.1 引言
    6.2 Nand-flash读写验证及视频AD仿真验证
    6.3 电路板实物及实验结果
    6.4 本章小结
结论及展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢



本文编号：3847593